Bedömning i laborativ naturvetenskaplig undervisning : en aktionsforskning om hur elevers naturvetenskapliga kunskap visas vid laborativa moment och kan användas vid bedömning i naturvetenskap.

EXAMENS

ARBETE

Grundlärarutbildningen åk 4-6 240 hp

Bedömning i laborativ naturvetenskaplig

undervisning

en aktionsforskning om hur elevers

naturvetenskapliga kunskap visas vid laborativa

moment och kan användas vid bedömning i

naturvetenskap.

Frida Melkersson och Elin Sandström

Examensarbete 15hp

Titel Bedömning i laborativ naturvetenskaplig undervisning

-en aktionsforskning om hur elevers naturvetenskapliga kunskap visas vid laborativa moment och kan användas vid bedömning i naturvetenskap.

Författare Frida Melkersson & Elin Sandström

Akademi Akademi för lärande, humaniora och samhälle

Handledare Annette Johnsson & Ingrid Gyllenlager

Nyckelord fysik, elektricitet, laborativt material, bedömning

Abstrakt För att en lärare ska kunna göra en bedömning av en elevs kunskaper måste eleven visa läraren vad eleven kan. Forskning har visat att elever tycker att naturvetenskap är svårt och att ett stort hinder är det naturvetenskapliga språket. Det naturvetenskapliga språket hindrar elever från att visa sin kunskap inom ämnet. Forskning har även visat att genom ett laborativt arbetssätt ges elever förutsättningar att visa sina kunskaper på flera olika sätt och att materialet kan vara ett stöd för eleven när språket inte räcker till. I denna aktionsforskningsstudie har det i de deltagande skolorna visat sig att det laborativa arbetssättet inte används som bedömningsunderlag när eleverna ska visa sina kunskaper trots att det ger eleverna fler sätt att visa sina kunskaper på än vid skriftlig examination. Studien syfte är därför att tillsammans med elever och lärare bidra med kunskap om hur ett laborativt arbetssätt används vid bedömning av elevernas naturvetenskapliga kunskaper utifrån läroplanens kunskapskrav i fysik när elever arbetar i grupp med ett laborativt material. Resultatet av studien visar att det är möjligt att genomföra en bedömning av elevers kunskaper vid laborativa arbetssätt och att elever visar då sina kunskaper på fyra olika sätt: diskuterar moment i uppgiften, använder det laborativa materialet, ställer frågor till sina gruppmedlemmar och muntligt eller praktiskt visar ämneskunskaper. Detta har uppmärksammats genom att eleverna vid genomförandet uppfyller flera av kunskapskraven för fysik i åk 6. Det som hämmar eleverna till att visa sina kunskaper ytterligare är uppgiftens begränsningar. Vidare forskning bör därför studera vilken typ av uppgifter som är fördelaktiga att använda sig av vid bedömning av elevers naturvetenskapliga kunskaper vid en laborativ uppgift i grupp.

Förord

Vårt intresse för naturvetenskap och laborativ undervisning växte fram under naturvetenskapskursen under lärarutbildningen våren 2016. När vi sedan genomförde en litteraturstudie inom ämnet, som hade syftet att synliggöra faktorer som påverkar elevers kunskapsutveckling i naturvetenskap, framträdde lärarens inställning och undervisning som påverkade faktorer för elevers kunskapsutveckling i naturvetenskap. Lärarens egen inställning till ämnet och lärarens sätt att undervisa visade sig ge elever olika förutsättningar att utvecklas inom ämnet. Ur litteraturstudien visade det sig även att många lärare kände sig osäkra på att undervisa inom ämnet och att använda varierade undervisningsformer. Det har därför varit viktigt för oss att vi tidigt i vår utveckling till lärare har vågat testa på att undervisa genom laborationer. Föreliggande studien har därför inte bara gett oss kunskaper om hur elever visar sina kunskaper och hur de laborativa momenten kan användas till bedömning, utan också gett oss kunskaper om hur vi som lärare kan genomföra laborativa moment med eleverna, vilket stärkt oss i våra roller som lärare.

Alla delar i skrivprocessen har vi producerat tillsammans. Planeringen inför studien och arbetsområdet ute på skolorna planerades gemensamt men vi gjorde även enskilda planeringar för att anpassa planeringen utefter elevgrupperna. Dokumentationerna som gjorts har genomförts enskilt ute på skolorna och ofta med hjälp av våra handledare. När all dokumentation var insamlad genomförde vi tillsammans en transkription och en analys av materialet. Vi har under arbetets gång haft en öppen dialog och haft diskussioner om innehållet som fört arbetet framåt.

Denna studie hade aldrig kunnat genomföras utan alla de underbara eleverna i våra deltagande klasser. Vi vill därför rikta ett stort tack till eleverna och lärarna som deltagit i studien, utan deras engagemang och glada inställning till arbetsområdet hade studien inte kunnat genomföras. Vi vill även rikta ett tack till våra kurskamrater och handledare som både bekräftat och hjälpt till att föra skrivprocessen framåt under studiens gång.

Frida Melkersson och Elin Sandström

Innehållsförteckning

1. Inledning ... 3

2. Bakgrund ... 4

2.1 Naturvetenskapligt språk och undervisning ... 4

2.2 Laborativ naturvetenskaplig undervisning ... 5

2.3 Naturvetenskap utifrån styrdokument ... 7

2.4 Bedömning av laborativa moment i naturvetenskap ... 8

2.5 Problemområde ... 9

2.5.1 Syfte och frågeställning ... 9

3. Metod ... 10

3.1 Förutsättningar ... 10

3.2 Planera ... 11

3.3 Agera ... 12

3.4 Dokumentera och reflektera ... 12

3.5 Analysmetod ... 13

3.6 Etiska principer ... 14

3.7 Trovärdighet ... 15

4. Resultat ... 16

4.1 Diskuterar moment i uppgiften ... 16

4.2 Använder sig av det laborativa materialet ... 18

4.3 Ställer frågor till sina gruppmedlemmar ... 20

4.4 Muntligt eller praktiskt visar ämneskunskaper ... 21

4.5 Sammanfattning av resultatet ... 24

5. Diskussion ... 25

5.1Metoddiskussion ... 25

5.2 Resultatdiskussion ... 27

5.3 Slutsats och implikation ... 28

Referenslista ... 30

Bilaga 1 Kunskapskrav fysik åk 6 ... 33

Bilaga 2 Enkät ... 34

Bilaga 3 Pedagogisk planering ... 35

Bilaga 4 Mindmap ... 38

1. Inledning

Efter att ha deltagit i naturvetenskaplig undervisning i olika skolverksamheter har vi uppmärksammat att elever gärna vill diskutera och dela med sig av sina kunskaper muntligt till andra elever, dessa egenskaper hos eleverna är något vi tycker att skolor bör ta tillvara på. Nilsson (2005), professor i naturvetenskapens didaktik, har visat i sin forskningsstudie att elever har goda förutsättningar att utveckla sina naturvetenskapliga kunskaper ifall de får samtala och diskutera med andra elever. Eleverna fungerar då som läranderesurser för varandra och tillsammans utmanar och bekräftar de varandras kunnande inom naturvetenskapen. Nilsson (2005) skriver även att ett laborativt arbetssätt uppmanar till samtal mellan elever och sätter de naturvetenskapliga kunskaperna i ett sammanhang samt att det abstrakta blir mer konkret, vilket är gynnsamt för elevers kunskapsutveckling. I samtal med verksamma lärare och rektorer ur de skolverksamheter som observerats och besökts i denna studie, framkom det att många lärare använder sig av ett laborativt arbetssätt i sin naturvetenskapliga undervisning men inte till bedömning av elevers naturvetenskapliga kunskaper.

Forskning har visat att lärare inte gärna använder metoder i sin undervisning som de känner sig osäkra på. Brigido, Borrachero, Bermejo och Mellado (2013) har i en enkätstudie med 188 lärare kommit fram till att osäkerhet om ämnesinnehåll och undervisningsmetoder i naturvetenskap bland lärare ofta leder till enformig undervisning, vilket inte gynnar elevers kunskapsutveckling i naturvetenskap. I denna studie har vi, i samtal med deltagande lärare, upplevt att lärarnas osäkerhet kring hur de kan använda laborativa moment i naturvetenskap till bedömning lett till att lärarna avstår från att använda bedömningstillfället. Istället har lärarna berättat att de fortsätter att undervisa och bedöma elever i naturvetenskap på ett sätt de känner sig säkra på. I en intervjustudie med 42 deltagande lärare på 20 olika skolor, har Campbells och Chittleboroughs (2014) resultat visat att lärare som fått vidareutbildning och strategier för hur de ska arbeta för en mer varierad naturvetenskaplig undervisning nått en högre kunskapsutveckling hos eleverna än andra lärare. Därför kommer vi att i denna aktionsforskning att erbjuda eleverna en varierad undervisning med laborativa moment, samt använda undervisningens laborativa inslag till bedömning av elevernas naturvetenskapliga kunskap.

I kunskapsmätningen Trends in International Mathematics and Science Study, TIMSS syns ingen positiv utveckling av elevers naturvetenskapliga kunskaper mellan åren 2011 och 2015 i svensk skola i årskurs 4 (Skolverket, 2015). Däremot visar nationella proven i naturvetenskap från 2015 att Sverige som land och helhet presterar goda resultat i naturvetenskap, vilket Bach, Frändberg, Hagman, West och Zetterqvist (2015) visar i en analys av de nationella proven. Deras analys visar också att i årskurs 6 finns det stora skillnader i prestationer mellan elever med olika språklig kompetens i svenska språket. Skolverket (2011a) skriver att alla elever behöver ha goda naturvetenskapliga kunskaper för att kunna delta i samhället på ett fördelaktigt sätt. I takt med att samhället utvecklas ställs högre krav på medborgares naturvetenskapliga kompetens, därför menar Oscarsson (2011) att det är problematiskt att svenska elevers naturvetenskapliga kunskaper inte har utvecklats i positiv riktning. Å andra sidan har forskning av Anderberg och Åkerlund (2011) genom en intervjustudie med elever i årskurs 4 och 8, visat att många elever innehar goda naturvetenskapliga kunskaper men att deras språkliga förmåga inte räcker till för att beskriva och förklara vad de avser. Detta blir problematiskt då elever måste visa sina kunskaper i naturvetenskap för att en lärare ska kunna göra en bedömning. Nilsson (2005) menar att ett laborativt arbetssätt kan främja elevers kunskapsutveckling i naturvetenskap, då det laborativa materialet bjuder in till flera sätt att studera naturvetenskapen utifrån, vilket

underlättar för elever när de ska visa och kommunicera sin kunskap. Detta är något även Campbell och Chittleborough (2014) forskning visat, att lärare som arbetar laborativt har en högre kunskapsutveckling hos elever än lärare som inte gör det.

Utifrån våra observationer inför denna studie har det framkommit i skolverksamheterna att elever uppskattar och tycker om att arbeta utifrån ett laborativt arbetssätt. Detta har blivit tydligt både genom en enkät med eleverna men även genom elevernas spontana utrop och stor entusiasm vid laborativa moment i verksamheten. Trots att både forskning och deltagande elever i studien uttryckt att de uppskattar det laborativa arbetssättet och att det är utvecklande för eleverna, använder sig lärarna i studien inte av arbetssättet vid bedömning av naturvetenskaplig kunskap. Syftet med aktionsforskningsstudien är därför att tillsammans med elever och lärare bidra med kunskap om hur ett laborativt arbetssätt används vid bedömning av elevernas naturvetenskapliga kunskaper utifrån läroplanens kunskapskrav i fysik när elever arbetar i grupp med ett laborativt material. I nästa kapitel presenterar vi forskning och annan litteratur som lyfter fram viktiga aspekter vid användningen av laborativa moment i den naturvetenskapliga undervisningen i skolan.

2. Bakgrund

I följande kapitel presenteras vad forskning och annan litteratur belyser om elever i den naturvetenskapliga undervisningen. I kapitlet definieras vad laborativa moment och uppgifter innebär samt dess möjligheter och hinder men även hur bedömning av ett laborativt arbetssätt kan gå till. Detta för att belysa problematiken inom laborativ bedömning i naturvetenskap. I kapitlet presenteras även vad läroplanen beskriver att elever ska ha uppnått för kunskapskrav inom fysik i naturvetenskap i årskurs 6.

2.1 Naturvetenskapligt språk och undervisning

Lindahl (2003) har genom en longitudinell studie, pågående under fem år, med ett hundratal elever, kommit fram till att många elever uppfattar naturvetenskap som svårt och tråkigt. Hon menar att elevernas uppfattning av naturvetenskap kan bero på att naturvetenskapen är ett abstrakt ämne och det naturvetenskapliga språket gör ämnet mer svårbegripligt än andra ämnen. Även Cummins (2000) beskriver att elever har svårt för naturvetenskap. Han menar att svårigheterna grundar sig i det naturvetenskapliga språket. Naturvetenskapen har ett eget språk med många naturvetenskapliga begrepp som eleverna behöver ha kännedom om för att kunna tillägna sig kunskap. Dessa begrepp är dubbeltydiga och Cummins (2000) skriver att elever lätt missuppfattar betydelsen av begreppen, därför måste lärare vara extra tydliga i naturvetenskap samt ha en undervisning som lär eleverna de naturvetenskapliga begreppen. Både Lindahl (2003) och Cummins (2000) menar att det naturvetenskapliga språket ligger till grund för förståelsen av naturvetenskaplig kunskap.

I likhet med resultatet i ovanstående stycke har Anderberg och Åkerlund (2011) i en intervjustudie från årskurs 4 och årskurs 8 kommit fram till att elever har svårt att sätta ord på sina naturvetenskapliga kunskaper. Författarnas resultat har visat att eleverna fick svårigheter att uttrycka sina kunskaper om naturvetenskapliga fenomen då deras språkliga förmåga i skrift och talspråk hindrade dem att uttrycka sig. Anderberg och Åkerlund (2011) skriver att undervisningen i naturvetenskap behöver erbjuda flera olika uttryckssätt för elever för att kompensera för elevers olika språkliga förmåga.

I Melkersson och Sandströms (2017) litteraturstudie blev det tydligt att lärare som undervisar med ett varierat arbetssätt, med flertalet olika metoder, hade en större progression av

elevernas kunskapsutveckling i sina klasser än de lärare som undervisade enformigt. Melkersson och Sandström (2017) konstaterar också att desto större eget intresse lärare och elever har för naturvetenskapen ju bättre förutsättningar ges eleverna att befästa de naturvetenskapliga kunskaperna. Detta menar Campbell och Chittleborough (2014) kan bero på att lärares genuina intresse för naturvetenskapen påverkar eleverna. Med ett varierat undervisningssätt kan eleverna enligt Nilsson (2005) koppla samman naturvetenskapen med naturvetenskapens olika begrepp på ett enklare sätt, då en variation i undervisningen belyser naturvetenskapen på flera olika sätt. Jidesjö (2012) skriver i sin avhandling att många lärare inte undervisar naturvetenskap på ett sätt som möter elevernas intresse för naturvetenskap. Han menar att många elever har ett intresse för ämnet utanför skolan och att många elever tycker naturvetenskap är ett häftigt ämne, ändå förlorar eleverna intresset och lusten att lära naturvetenskap desto äldre eleverna blir. Lindahl (2003) skriver att elever mister sitt intresse för naturvetenskap i tidigare ålder än de mister intresset för andra skolämnen. Jidesjö (2012) menar att skolan behöver möta elevernas intresse och ta vara på deras idéer och vad de tycker är intressant inom naturvetenskap för att kunna bibehålla och fånga deras intresse upp i de högre åldrarna. Jidesjö (2012) skriver att ett sätt att möta och fånga elevers intresse är att lärare har ett varierat undervisningssätt som inkluderar laborationer. I Melkersson och Sandströms (2017) litteraturstudie blev det synligt att de lärare som har en utbildning inom naturvetenskap, eller de lärare som fått vidareutbildning i ämnet kunde på ett bättre sätt undervisa så att eleverna tyckte ämnet var intressant. Dessa lärare hade även en högre kunskapsutveckling hos sina elever i naturvetenskap. Melkersson och Sandström (2017) skriver även att lärare som inte undervisar på ett varierat sätt ofta upplever en osäkerhet inför att undervisa på nya sätt.

De föregående styckena belyser olika delar ur den naturvetenskapliga undervisningen som är viktiga för elevers kunskapsutveckling i naturvetenskap samt vilka utmaningar den naturvetenskapliga undervisningen har. I nästa avsnitt presenteras därför på vilket sätt ett laborativt arbetssätt har påverkat elevers kunskapsutveckling i naturvetenskap.

2.2 Laborativ naturvetenskaplig undervisning

I denna studie har vi valt att definiera laborativa moment utifrån Hofsteins och Lunettas (2004) definition av vad laborativa moment innebär. Laborativa moment bygger på att momenten är lärotillfällen där eleverna integrerar med varandra och med ett laborativt material. Detta för att eleverna ska kunna studera och förstå naturvetenskapen på flera sätt. Hofstein och Lunetta (2004) gör en tydlig skillnad mellan att eleverna utför experiment med ett givet material, eller att eleverna laborerar. De menar att ett experiment är mera snävt än en laboration, då experiment enbart syftar till att bekräfta eller avfärda en teori eller en hypotes. Laborationer är därav inte alltid experimentella, medan experiment alltid är laborativa.

Nilsson (2005) skriver att ett sätt att närma sig de elever i den naturvetenskapliga undervisning som tycker ämnet är svårt, är att använda sig av experiment och låta elever i grupper arbeta på ett laborativt sätt. Genom detta arbetssätt närmar sig eleverna de naturvetenskapliga diskurserna och kan tillsammans pröva och ompröva sina kunskaper. Hult (2000) professor i pedagogik, skriver att laborationer i naturvetenskap länge haft som syfte att väcka intresse och på så vis samtidigt tillämpa teori. Hult (2000) skriver även att laborationer skapar möjligheter för elever att se samband mellan naturvetenskapliga modeller och dess praktik. Detta genom att eleverna exempelvis ges möjlighet att plocka isär, bygga ihop och experimentera sig fram till en slutsats. Nilsson (2005) menar även att i ett laborativt arbetssätt med experiment, uppmuntras eleverna till att undersöka och kan då sätta ord på abstrakta naturvetenskapliga kunskaper. Genom experiment kan eleverna relatera sina kunskaper till

konkreta händelser, vilket leder till att eleverna har lättare att ta till sig begrepp kopplade till händelsen och kunskapen. Även Gunnarsson (2008), forskare i naturvetenskapen och teknikens didaktik, belyser i sin avhandling flera positiva aspekter med ett laborativt arbetssätt. Gunnarsson (2008) har i sin studie kommit fram till att det laborativa materialet i ett laborativt arbetssätt främjar elever till att samtala och diskutera med varandra, detta genom att laborativt material väcker frågor och funderingar hos eleverna. Gunnarssons (2008) studie har även visat att eleverna tar hjälp av det laborativa materialet för att förstärka sina budskap och att det laborativa materialet är sammankopplat med teori som hjälper eleverna minnas.

I en annan studie Högström, Ottander och Benckert (2006) med intervjuer av 55 lärare kom forskarna fram till att lärare i den studien länge hade använt det laborativa arbetssättet och att det sågs som en naturlig del av undervisningen. Dock menar forskarna att många lärare inte hade möjlighet att tillämpa arbetssättet fullt ut, eftersom det är resurskrävande och kräver goda kunskaper hos lärarna. Författarna menar att det laborativa arbetssättet ger eleverna tillfälle att bearbeta idéer och begrepp, samt tillägna sig grundläggande färdigheter inom naturvetenskapen. Arbetssättet stimulerar även elevernas entusiasm, intresse, koppling till vardagen och kan därmed öka elevernas förståelse för vad naturvetenskap innebär. Högström, Ottander och Benckert (2006) skriver även att det laborativa arbetssättet fått en del kritik kopplat till elevers lärande, speciellt i de högre åldrarna. Författarna beskriver att det laborativa arbetssättet kan förvirra elevernas föreställningar om naturvetenskap genom att skapa felaktiga utslag när eleverna utför laborationer. Däremot har Gunnarsson (2008) i sin studie visat att det laborativa materialet hjälper elever att uttrycka sina kunskaper om ett naturvetenskapligt fenomen. Gunnarssons (2008) resultat visar att de elever som under en examination i naturvetenskap fick tillgå laborativt material presterade bättre än de elever som inte hade tillgång till det laborativa materialet. De elever som hade materialet att tillgå kunde föra mer välutvecklade resonemang kring det naturvetenskapliga fenomenet, detta då eleverna kunde använda fler uttrycksätt för att tydliggöra sin kunskap i naturvetenskap. Eleverna i Gunnarssons (2008) studie använde det laborativa materialet samtidigt som de förklarade fysikaliska fenomen genom att peka på materialet och med fysisk rörelse påvisa olika fenomen. Gunnarsson (2008) skriver att det laborativa materialet erbjuder en ökad möjlighet till att uttrycka sin kunskap samt att det laborativa materialet är teoriladdat. En teoriladdning förklarar Gunnarsson (2008) som att materialet i sig är förknippat med kunskap som eleven kan komma ihåg när denne ser materialet.

I likhet med Hult (2000) har även Högström, Ottander och Benckert (2006) i sin forskning kommit fram till att det laborativa arbetssättet inom naturvetenskap länge haft primära sociala mål. Målen har varit att bibehålla och skapa intresse, kvarhålla en livslång lust att lära samt öka samarbetsförmågan elever emellan. Författarna framhåller dock att det laborativa arbetssättet även skapar goda möjligheter till att träna elever på naturvetenskapliga begrepp, träna elevers naturvetenskapliga tankesätt och ge eleverna erfarenhet av ett naturvetenskapligt arbetssätt. Detta menar Hult (2000) kan ske eftersom att i ett laborativt arbetssätt så aktiveras fler sinnen hos eleverna. Vid laborationer aktiveras fler sinnen än syn och hörsel, då eleverna kan ges möjlighet även till att känna, lukta och smaka. Hult (2000) har kommit fram till att laborationer erbjuder undervisning där fler sinnen aktiveras och därmed erbjuds och tillgodoses fler inlärningsstilar vilket är gynnsamt för elevers kunskapsutveckling i naturvetenskap. Hult (2000) skriver att genom laborationer ges eleverna möjlighet att se samband mellan teori och praktik, samband som är svårare att gestalta utan det laborativa materialets hjälp.

För att uppnå en undervisning där eleverna upplever laborationerna som ett lärandetillfälle ställs höga krav på läraren menar Högström m.fl. (2006). Laborationernas utformning och genomförande kan påverkas av en mängd olika faktorer. Lärarens synsätt och inställning till naturvetenskap har påverkan på hur väl det laborativa arbetssättet faller ut. Andra faktorer som Högström m.fl. (2006) skriver påverkar laborationerna är tid och resurser, därav menar författarna att läraren är betydelsefull i det laborativa arbetet eftersom det är hen som gör valen som påverkar elevernas lärande.

I olika forskningsstudier har Hult (2000), Nilsson (2005), Högström m.fl. (2006) och Gunnarsson (2008), kommit fram till att ett laborativt arbetssätt främjar elevers kunskapsutveckling i naturvetenskap och erbjuder fler uttryckssätt. Men när det gäller bedömning av elever kunskaper i naturvetenskap har vi uppmärksammat i samtal med lärare att eleverna inte ges möjlighet att visa sina kunskaper vid arbetssättet. I nästa avsnitt presenteras vad lärare utifrån läroplanen (Lgr11) ska bedöma elevernas kunskaper utefter i den naturvetenskapliga undervisningen i ämnet fysik. Detta för att tydliggöra vad eleverna i denna studie kommer att bedömas på utifrån kunskapskraven.

2.3

Naturvetenskap utifrån styrdokument

Eleverna ska enligt läroplanen för grundskola, förskoleklass och fritidshemmet, Lgr11 (Skolverket, 2011a) ges förutsättningar i undervisningen att utveckla sin förmåga att använda kunskaper i fysik för att granska information, kommunicera och ta ställning i frågor som rör energi, teknik, miljö och samhälle. En annan förmåga eleverna genom undervisning i fysik skall tränas på är att, utveckla förmågan att genomföra systematiska undersökningar. Den sista förmågan eleverna skall tränas på genom undervisningen i fysik är att, använda fysikens begrepp, modeller och teorier för att beskriva och förklara fysikaliska samband i naturen och samhället. Dessa tre förmågor kan tränas med hjälp av ett laborativt arbetssätt. Förmågorna som beskrivs i fysik ligger till grund för att eleverna skall kunna träna och uppnå kunskapskraven i slutet på årskurs 6. I denna studie har eleverna blivit bedömda utifrån delar av kunskapskraven som vi anser att den laborativa uppgiften, som eleverna i studien arbetade med, kan ge eleverna möjlighet till att visa. Kunskapskraven är:

•   Eleven kan samtala om och diskutera enkla frågor som rör energi och teknik genom att ställa frågor och framföra och bemöta åsikter på ett sätt som till viss del för samtalen och diskussionerna framåt.

•   Eleven har grundläggande kunskaper om fysikaliska fenomen och visar det genom att ge exempel på och beskriva dessa med viss användning av fysikens begrepp. •   I enkla och till viss del underbyggda resonemang om elektriska kretsar, magneter,

rörelser, ljud och ljus kan eleven relatera till några fysikaliska samband.

•   Eleven kan också berätta om några naturvetenskapliga upptäckter och deras betydelse för människors levnadsvillkor.

Kunskapskraven i sin helhet, för betyget E i slutet av årskurs 6 i ämnet fysik, finns bifogade i bilaga 1.

För att en bedömning av eleverna i ämnet fysik skall kunna göras behöver elevernas prestationer i fysik synliggöras och dokumenteras. I en granskning av fem rapporter från Skolinspektionen (2010:5, 2010:8, 2011:1, 2011:9, 2012:4) som alla studerat fysikundervisningen i årskurserna fyra och fem, har Österberg (2012) kommit fram till att lärare gärna använder det laborativa arbetssättet i fysik, men att arbetet sällan följs upp av

samtal eller skriftlig dokumentation. Utifrån Skolinspektionens rapporter har Österberg (2012) även kommit fram till att lärare sällan dokumenterar de kunskapskrav som eleverna uppfyller under fysiklektionerna men även att ämnet är instoppat bland andra ämnen i skolan, vilket gör det svårt för både elever och lärare att se vilka kunskapskrav som uppfylls i ämnet. I nästa avsnitt beskrivs därför hur lärare kan använda de laborativa momenten i undervisningen till bedömning.

2.4

Bedömning av laborativa moment i naturvetenskap

Janzi (2015), forskare inom medicin samt gymnasielärare i biologi har i en intervjustudie med lärare framställt en rapport som avhandlar bedömning kring laborativa moment. I studien skriver hon att forskare inom det naturvetenskapliga fältet, kopplat till ett laborativt arbetssätt, inte är överens om vad en god bedömning av laborationer innebär. Därav måste lärarna som undervisar i ämnet förankra sin bedömning på egen erfarenhet vilket ofta grundar sig i tradition och pedagogiska samt didaktiska övervägande. Eftersom att forskning inom området bedömning av laborativa moment är begränsad kan detta vara ett skäl till att lärare sällan använder laborativa moment till bedömning. Skolverket (2011b) skriver att det är nödvändigt att elever blir bedömda vid olika tillfällen, detta eftersom olika elever kommer till uttryck vid olika tillfällen. Vidare skriver Skolverket (2011b) att bedömning vid laborativa moment kan bidra till en mer likvärdig bedömning av elevers kunskaper i naturvetenskap.

I läroplanen Lgr 11 (Skolverket, 2011a) skrivs det att samspelet mellan teori och praktik är viktigt och främjar förståelsen för naturvetenskap. Detta motiverar att lärare använder ett laborativt arbetssätt i sin undervisning i stor utsträckning utan att använda laborationerna som bedömningstillfällen. I och med att läroplanen har inkluderat praktiska moment i kunskapskraven indikerar Skolverket (2011a) att dessa moment någon gång under tiden i grundskolan skall bedömas. Trots detta har vi i skolverksamheterna som observerats uppmärksammat att detta sker i liten uträckning.

På Skolverkets hemsida, bedömningsportalen (www.bp.skolverket.se), finns bedömningsstöd att tillgå för att kunna göra bedömning av laborativa moment i naturvetenskap, men bedömningen fokuserar enbart på elevens förmåga att genomföra och tolka en utsaga av ett laborativt moment. Detta bedömningsstöd speglar inte de kunskaper elever kan visa vid ett laborativt moment. Abrahams och Reiss (2015) presenterar i en vetenskaplig artikel att det finns två typer av bedömning vid laborativa moment. Den första typen av bedömning benämner Abrahams och Reiss (2015) som direkt bedömning vilket innebär att läraren gör en summativ bedömning av vad som försiggår under tiden eleverna arbetar med det laborativa momentet. Den andra typen av bedömning kallar Abrahams och Reiss (2015) för indirekt bedömning vilket innefattar att läraren gör en bedömning av den laborationsrapport eleverna möjligtvis skriver i samband med ett laborativt moment. Läraren gör då enligt Abrahams och Reiss (2015) en bedömning av de svar eleverna skrivit ned samt vilka slutsatser de dragit av arbetet. Detta sätt att bedöma liknar det bedömningsstöd som finns att tillgå på Skolverkets hemsida. Skolverket (2011b) skriver att en varierad bedömning, med skriftliga, muntliga och praktiska moment ökar likvärdigheten vid bedömning av elevers naturvetenskapliga kunskaper eftersom olika kunskaper kommer till uttryck på olika vis. Likt Skolverket (2011b) skriver Abrahams och Reiss (2015) att den ena typen av bedömning inte bör utesluta den andra, detta då de olika typerna av bedömning har olika syften och bör användas i olika sammanhang för att få syn på olika typer av förmågor hos eleverna.

En svårighet med att genomföra direkt bedömning i skolan är att lärare under laborativa moment ofta agerar projektledare under de laborativa momenten och inte har tid att lyssna,

diskutera och utmana eleverna under laborationstillfällena (Janzi, 2015). Författaren menar även att detta ofta leder till att elevernas prestationer ofta bedöms med trubbiga metoder vilket enbart fångar en mycket begränsad del av elevernas förståelse kring den händelse som utspelar sig vid det laborativa momentet. Skolverket (2011b) lyfter ännu en svårighet kring att använda sig av bedömning vid laborativa moment eftersom att bedömningsmetoden är tidskrävande och kräver ett stort fokus av läraren som genomför bedömningen. Skolverket (2011b) skriver dock att dagens digitala hjälpmedel är till stor hjälp vid direkt bedömning av elever vid laborativa moment då detta hjälpmedel erbjuder möjlighet att dokumentera. Annan kritik som skrivits fram av Hofstein och Lunetta (1982) är att användandet av direkt bedömning blir problematisk då läraren ska säkerställa att bedömningen blir valid och reliabel. Detta eftersom att lärare ofta grundar sin bedömning på egen erfarenhet vilket inte erbjuder någon likvärdighet (Hofstein & Lunetta 1982).

För att bedömning vid laborativa moment ska bli likvärdig menar Hofstein och Lunetta (1982) att bedömningen bör vara både atomisk och holistisk. Detta innebär att läraren tittar och bedömer eleven under de laborativa momentets delar var för sig, samt gör en helhetsbedömning. Detta inkluderar det Abrahams och Reiss (2015) beskriver som en direkt bedömning av vad som sker under det laborativa momentet med även en indirekt bedömning som innefattar den produkt som kommer ut av det laborativa arbetssättet och momentet. Även Skolverket (2011b) understryker vikten av en varierad bedömning i naturvetenskap, vilket innefattar både skriftliga, muntlig och praktiska bedömningssituationer för att alla elever ska få möjlighet att visa sin kunskap på olika sätt.

2.5 Problemformulering

Problemet är att det i studiens deltagande klasser inte används laborativa uppgifter i naturvetenskap vid bedömning av elevers naturvetenskapliga kunskaper, utan bedömningen sker enbart skriftligt. Detta blir ett problem då Anderberg och Åkerlund (2011) menar att elever får svårt att uttrycka sina naturvetenskapliga kunskaper vid provtillfällen på grund av det naturvetenskapliga språket. Flera forskningsstudier (Hult 2000, Nilsson 2005, Högström m.fl. 2006, Gunnarsson 2008) har visat att det laborativa arbetssättet erbjuder elever fler olika sätt att uttrycka sin kunskap i naturvetenskap på till skillnad från att enbart uttrycka sig i tal och skrift. Detta visar att elever ges olika förutsättningar att visa sin kunskap i naturvetenskap om bedömning enbart sker på ett sätt. Därför vill vi undersöka hur eleverna visar sina kunskaper vid laborativa moment i naturvetenskap, eftersom att lärare måste få syn på elevers kunskaper innan de kan göra en bedömning. Därför är det även intressant att undersöka vilka kunskapskrav som är möjliga att uppfylla vid dessa tillfällen genom bedömning.

2.5.1 Syfte och frågeställning

Syftet med aktionsforskningsstudien är därför att tillsammans med elever och lärare bidra med kunskap om hur ett laborativt arbetssätt används vid bedömning av elevernas naturvetenskapliga kunskaper utifrån läroplanens kunskapskrav i fysik när elever arbetar i grupp med ett laborativt material. Forskningsfrågorna studien utgår ifrån är:

•   Hur visar eleverna sin kunskap om elektricitet vid en laborativ naturvetenskaplig uppgift i grupp i årskurs 4?

•   Vilka kunskapskrav i Lgr11 i ämnet fysik kan elever uppfylla vid bedömning av en laborativ naturvetenskaplig uppgift om elektricitet?

3. Metod

I detta kapitel presenteras studiens genomförande och förutsättningar. Forskningsansatsen som studien utgår ifrån är aktionsforskning. Rönnerman (2012) menar att aktionsforskning är en process som utgår ifrån praktiken och att det är i verksamheten förändringen sker. Då problemområdet uppmärksammats i verksamheten och det är där förändringen behöver ske för elevernas lärande anser vi att forskningsansatsen passar för undersökningen. Studien har genomförts med hjälp av aktionsforskningsspiralen som Wennergren (2012) presenterar, se figur 1, aktionsforskningsspiralen innehåller stegen planera, agera, dokumentera och reflektera. Aktionsforskning ska enligt Rönnerman (2012) leda till en djupare förståelse av den egna praktiken och därmed en förändring i verksamheten.

Figur 1.

3.1 Förutsättningar

I studien har fem klasser i årskurs fyra, på två olika skolor, i samma kommun deltagit. För att bibehålla elevernas och lärarnas anonymitet på skolorna kommer klasserna och skolorna att benämnas med fiktiva namn. Den ena skolan kommer att kallas Lövängsskolan, med tillhörande klasser 4A, 4B och 4C. Skolan är en F-9 skola med ett större antal elever och är belägen nära centrum men har också nära till naturen och större grönområden. Klasserna på Lövängsskolan varierar i elevantal mellan 18–26 elever och i varje klass finns en eller flera elevassistenter samt resurspedagoger knutna till klasserna. Skolan är mångkulturell och i klasserna talas totalt över tio olika språk. Den andra skolan kommer kallas Barrskolan och är en F-5 skola. På Barrskolan är det två klasser som deltagit i studien och klasserna kommer benämnas som klass 4D och 4E. Klasserna består av 15 respektive 19 elever och skolan är belägen en bit utanför centrum i nära anslutning till naturen. I alla klasser har övervägande antal elever svenska som modersmål. Elevernas bakgrund presenteras eftersom deras språkliga förmåga, enligt Anderberg och Åkerlund (2011), spelar in i hur väl de kan uttrycka sina naturvetenskapliga kunskaper men även i deras förmåga att förstå instruktioner. På grund av olika språklig förmåga har uppgifterna kopplade till studien noga förklarats för eleverna och på Lövängsskolan har vi tagit hjälp av studiehandledare som kunnat stötta på modersmål.

En begränsning i studien är att planeringen, aktionerna, dokumentationen och reflektionerna har gjorts under tiden av fem veckors verksamhetsförlagdutbildning där elevernas vanliga schema skulle eftersträvas. Tiden har därför varit en begränsning i studien och något vi behövt förhålla oss till under genomförandet. Studien har genomförts under elevernas tidslagda schema av naturvetenskap och därför har en begränsning i studien varit tiden och att ge alla elever tid att genomföra uppgifterna.

3.2 Planera

Innan studien startade gjorde vi en planering tillsammans med lärare och elever på de medverkande skolorna, planeringen har varit en pågående process under hela studien. Tillsammans med lärarna och rektorerna ute i verksamheterna identifierande vi ett utvecklingsbehov. I gemensamma diskussioner kom vi fram till att de deltagande skolorna ansåg sig behöva skapa fler förutsättningar för eleverna att uttrycka sin kunskap muntligt samt att eleverna behövde träna på att samtala med varandra. Behovet vidareutvecklades till att eleverna behövde fler uttryckssätt att använda i sina samtal. Detta uppmärksammades en i utvärdering av ett mindre arbete som fokuserat på hur elever kommunicerar i samtal. I utvärderingen uppmärksammades också bedömningsmöjligheter vid elevers samtal och de utvecklingsbehovet ligger till grund för denna studie. Rönnerman (2012) skriver att aktionsforskning grundar sig i den egna verksamheten och att utvecklingsbehovet skall identifieras utifrån vad den aktuella verksamheten behöver hjälp med. Arbetsområdet som var i fokus var elektricitet i ämnet fysik.

Efter att utvecklingsbehovet var identifierat och ämnesområdet för studien var bestämt involverade vi eleverna i planeringen över genomförandet av lektioner och laborationer. Detta då Jidesjö (2012) understryker vikten av att elevernas intresse tas tillvara på i undervisningen för att främja kunskapsutveckling i naturvetenskap. Även Österberg (2012) har utifrån Skolinspektionens rapporter (2010:5, 2010:8, 2011:1, 2011:9, 2012:4), konstaterat att elevers inflytande vid planeringen av arbetsområden i fysik är ett område som behöver utvecklas. Eleverna blev därför involverade vid flera steg i planeringen, men till största del de första veckorna av arbetsområdet. Vi gjorde en muntlig presentation av arbetsområdet och eleverna fick enskilt fylla i en enkät om vilka arbetssätt som de gillade att arbeta med, samt vilka arbetssätt de tyckte de lärde sig mest utav. Eleverna fick även frågor kring vilken sammansättning av grupp de tyckte mest om att arbeta i, men även i vilka gruppsammansättningar de upplevde att de lärde sig mest utav. Enkäten finns bifogad i bilaga 2. Övervägande antal elever svarade att de vill arbeta i grupp och att de ville arbeta med laborationer samt att de ville samtala och diskutera under arbetsområdet. Utefter elevernas svar på enkäten skrevs en pedagogisk planering för arbetsområdet, en planering över området och lektioner växte därefter fram. Den pedagogiska planeringen och lektionsplaneringar för området elektricitet finns bifogad i bilaga 3. Planeringen diskuterades sedan med lärarna på de deltagande skolorna och därefter ändrades planeringens utförande specifikt efter klassernas behov. Planeringen diskuterades även med klassernas elevassistenter och resurspedagoger för att lektionerna skulle skapa möjligheter och förutsättningar för alla elever i klasserna.

När studien och därmed undervisningen på skolorna hade börjat fick eleverna på den första lektionen vara med att påverka vilket innehåll deras lektioner kring elektricitet skulle innehålla. Detta eftersom Jidesjö (2012) samt Melkersson och Sandström (2017) skriver att elevers intresse är avgörande för deras kunskapsutveckling i naturvetenskap. Eleverna i studien fick påverka genom att säga och skriva ned vad de kunde om elektricitet samt något de önskade att lära sig om elektricitet. Elevernas önskemål och förkunskaper sammanställdes i olika mindmaps, en mindmap för varje klass. Se klassernas mindmaps i bilaga 4. Utefter elevernas önskemål korrigerades innehållet i planeringen för att möta elevernas nyfikenhet kring ämnet elektricitet i fysik. Allt eftersom studien fortskred gjorde vi mindre ändringar utifrån den pedagogiska planeringen för att möta elevgrupperna på de olika skolorna utifrån varierande behov och dagsform. Genom att inkludera deltagande lärare och elever i planeringen menar Rönnerman (2012) att det kan leda till mer engagerade deltagare i studien och är därför viktigt för aktionsforskning. Aktionerna vi genomförde diskuterades och

utformades därför tillsammans med elever och lärare i de deltagande verksamheterna och aktionerna beskrivs i nästa avsnitt.

3.3 Agera

Aktionerna vi genomförde i de deltagande klasserna grundar sig i att skapa undervisning som gav eleverna förutsättningar att arbeta tillsammans och med ett laborativt material. Genom uppgifter i grupper skapade vi olika tillfällen där eleverna tillsammans kunde diskutera, läsa och argumentera sig fram om elektricitet. Inför varje tillfälle delades eleverna in i olika grupper som kunde variera mellan två till sex elever i varje grupp, en del uppgifter genomfördes även i helklass. I slutet av arbetsområdet i studien delades eleverna in i grupper om tre till fem elever efter en slupmässiglista där elever som inte fick delta i dokumentationen utgjorde en egen grupp. Grupperna som eleverna delades in i slutet av området var stationära över flera moment av uppgiften. Uppgiften var en stationsuppgift med fyra olika stationer där varje grupp fick genomföra varje station en gång. På en station skulle gruppen spela ett memory som innehöll aktuella begrepp för området elektricitet. Vid nästa station skulle eleverna kolla på en film och gemensamt skriva en sammanfattning och försöka återberätta filmens innehåll för varandra. Filmen handlade om elektricitetens väg in i huset. Den tredje stationen eleverna i gruppen skulle genomföra handlade om elsäkerhet. Eleverna skulle tillsammans läsa olika texter om elsäkerhet och sedan skulle gruppen tillsammans sammanställa en lista med gruppens bästa tips på hur människor kan hantera el på ett säkert sätt. Den sista uppgiften gruppen skulle genomföra var el-kedjan. I denna uppgift skulle eleverna tillsammans skulle lösa olika uppdrag med laborativt material för att få en sluten krets och en av komponenterna i kretsen att låta. Den sista stationen är den vi valde att dokumentera och kommer därför presentera den närmare i nästa stycke.

Uppgiftens syfte var att eleverna gemensamt skulle skapa en sluten krets. Detta genom att koppla ihop fyra olika komponenter och få en av komponenterna att låta. För att eleverna skulle få tillgång till material att använda i uppgiften var eleverna först tvungna att besvara olika frågor som hade med elektricitet att göra. Detta för att få fram en kod till ett kodlås som gick till en låst låda innehållande laborativt material. Efter att eleverna öppnat lådan med material kunde eleverna med hjälp av det laborativa materialet inuti lådan, koppla samman de olika komponenterna på ett korrekt sätt för att skapa ett ljud. Eleverna kunde gå tillväga på olika sätt och det fanns inga instruktioner till uppgiften mer än att alla fyra komponenter skulle ingå och ett ljud skulle uppstå när uppgiften var slutförd. Eleverna hade kunskaper med sig från arbetsområdet om att kretsen var tvungen att vara sluten för att elektriciteten skulle kunna förflytta sig samt att olika material leder ström olika bra. Det gavs inte några instruktioner över hur eleverna i gruppen skulle samarbeta för att lösa uppgiften, utan varje grupp fick själva komma överens om hur de skulle lösa uppgiften.

Under arbetsområdet gjorde vi flera aktioner för att träna eleverna i att arbeta i grupp men även arbeta med laborativt material. Dock har vi endast i denna studie dokumenterat när eleverna genomförde uppgiften elkedjan. I nästa avsnitt presenterar vi hur dokumentationen har gått till, samt hur vi reflekterat kring genomförandet.

3.4 Dokumentera och reflektera

Vi har dokumenterat och reflekterat i studien med hjälp av videodokumentation, enkäter med eleverna, loggboksanteckningar samt deltagande observationer. Videodokumentationen har genomförts på båda skolorna och det är den empirin som ligger till grund för analysen. På Lövängsskolan dokumenterades det vid fyra olika tillfällen med två elevgrupper som blev

filmade vid varje tillfälle. På Barrskolan dokumenterades det vid fem tillfällen med en elevgrupp vid varje tillfälle. Sammanlagt från båda skolorna finns 5 timmar och 20 minuter videodokumentation. Att använda sig av videodokumentation menar Bjørndal (2005) har många fördelar, detta då video fångar stor detaljrikedom och det är enkelt att pausa i materialet och gå tillbaka om det behövs. Å andra sidan menar Bjørndal (2005) också att det krävs planering och att videokameran påverkar eleverna som blir dokumenterade, något som hon menar måstes tas hänsyn till vid analys. Vi placerade elevgruppen som blev dokumenterad i ett grupprum för att avskärma omkringliggande ljud som inte tillhörde uppgiften. Videokameran i grupprummet placerades på avstånd från elevgruppen, detta för att kunna dokumentera alla elever och dess samspel, samt för att påverka eleverna i så låg grad som möjligt. Alla elever som deltog i videodokumentationen har haft tillstånd från sina vårdnadshavare att delta, samt blivit informerade om rätten att avbryta sin medverkan. Under dokumentationen av uppgiften gjorde vi även vad Ahrne och Svensson (2015) kallar deltagande observationer då vi som lärare i situationen deltog och fanns närvarande under genomförandet.

Loggboksanteckningarna som skrevs bestod av kommentarer om förutsättningar och kringliggande faktorer vid genomförandet av uppgiften. Det dokumenterades även tankar som uppkom under genomförandet och frågor som tillsammans diskuterades vid ett senare tillfälle. Vi valde att använda oss av loggbok då Rönnerman (2012) skriver att loggboken kan används till att gå tillbaka i sina tankar och blir på så sätt en källa för information. Loggboken kan därmed synliggöra både processen, förändringen och utvecklingen. För att följa tankarna har loggboksanteckningarna varit viktiga, det har varit bra att skriva ner frågor och tankar som vi sedan kunnat diskutera tillsammans, detta då vi genomfört dokumentationen enskilt på olika skolor. Loggboksskrivandet ger även enligt Bjørndal (2005) möjlighet till reflektion och fördjupad förståelse. Därför har reflektioner och tankar under studiens gång också diskuterats tillsammans med klasslärarna i respektive klass. Även eleverna har deltagit i reflektionerna då vi gemensamt efter genomförda uppgifter diskuterat hur det har gått och vad eleverna känner att de har lärt sig. Reflektionerna från eleverna har till övervägande del kommunicerats muntligt men även en skriftlig utvärdering av uppgifter och lärdomar har samlats in. Reflektionerna tillsammans med lärare och elever har lett till en djupare förståelse av den egna praktiken hos deltagarna vilket har visat sig genom att lärarna genomfört förändringar i sin egen undervisning.

All dokumentation har förvarats på ett sätt så att ingen utomstående haft tillgång till materialet. I nästa avsnitt beskriver vi hur vi har analyserat videodokumentationerna.

3.5 Analysmetod

Analysprocessen är ett viktigt steg i en aktionsforskning menar Rönnerman (2012), för det är i den process som verksamheten kan förstå och förbättra sin egen praktik. I detta avsnitt beskrivs därför analysprocessen samt hur vi har gått tillväga när vi analyserat dokumentationerna från de deltagande verksamheterna.

Analysen påbörjades med att vi studerade alla tretton videodokumenterade tillfällen när eleverna i grupp arbetade med uppgiften elkedjan, detta för att skapa oss en överblick över materialet. Under tiden vi studerade filmerna bedömdes eleverna med en direkt bedömning och vi gjorde anteckningar när eleverna visade en kunskap utifrån de kunskapskrav för fysik i årskurs 6 som valts ut. Delar av videodokumentationerna transkriberades sedan eftersom Bjørndal (2005) menar att transkription av video till skrift kan tydliggöra och urskilja

mönster som troligtvis annars inte uppmärksammats. Bjørndal (2005) menar även att det är ett tidskrävande arbete att transkribera film och därför valdes endast fem filmer ut till att transkriberas. Valet att endast transkribera fem filmer grundar sig i att när vi studerade alla tretton filmerna och gjorde anteckningar, uppmärksammades en mättnad i materialet då alla elevgrupper i filmerna gjorde samma uppgift och genomförde uppgiften på likande sätt. En film från varje klass valdes därför ut till att transkriberas. Delar av transkriptionerna där anteckningarna gjorts fördes sedan in i en analystabell där korta citat och sekvenser tydliggör vad eleven uppfyller för kunskapskrav.

Analysprocessen fortsatte sedan med att vi utifrån transkriberingarna analyserade på vilket sätt eleverna utifrån kunskapskraven visade sina kunskaper på. Sättet eleven visade sin kunskap på skrevs ned på post-it lappar. Till varje film använde vi en specifik färg på post-it lapparna och därefter diskuterade vi och fann teman i hur elever visade sin naturvetenskapliga kunskap relaterat till kunskapskraven. Vi sorterade in elevernas sätt att visa sina kunskaper på utefter hur de agerat när kunskapen visades. Ur denna process framkom sju olika teman som eleverna kunde visa sina kunskaper på. Temana var: använder begrepp, ställer en fråga, söker information, utrycker faktakunskaper, visa eller pekar med/på det laborativa materialet, fysiskt handlande och uppmanande. I nästa steg analyserade vi vilka kunskaper, i relation till kunskapskraven, som eleverna visade inom varje tema. Ur analysprocessen framkom det att eleverna visade olika kunskapskrav även om de visade kunskaperna på liknande sätt. I detta steg blev det tydligt att det fanns flera likheter och skillnader mellan de olika temana och nya kategorier bildades. De fyra kategorierna som skapades efter mönstret vi fann var: diskuterar moment i uppgiften, använder det laborativa materialet, ställer frågor till sina gruppmedlemmar och muntligt eller praktiskt visar ämneskunskaper.

Eftersom att vi använde olika färger på post-it lapparna till varje film vi transkriberat framkom det att alla filmer blev representerade inom varje kategori. Detta tillvägagångsätt har varit viktigt för vår analys då färgrepresentationerna visar att det inte endast är en elev eller grupp som visat sina kunskaper på sättet kategorin beskriver. De citat som presenteras i resultatet har valts eftersom de representerade ett återkommande mönster inom kategorin. Då alla klasser som medverkat i studien är representerade inom varje kategori presenteras resultatet utan att redogöra ifrån vilken skola citat är hämtat. Analysen är även en kvalitativ innehållsanalys som Bryman (2011) menar genomförs genom att söka efter mönster i empirin och skapa kategorier. I nästa avsnitt presenteras hur studien både vid genomförande, dokumentation och analysarbete tagit hänsyn till forskningsetiska principer.

3.6 Etiska principer

Vi har under forskningsarbetet tagit hänsyn till Vetenskapsrådets forskningsetiska principer. Principerna är informationskravet, där deltagarna i studien ska få ta del av information om forskningens syfte och genomförande. Samtyckeskravet, där deltagarna formellt ska delge sitt medgivande till att delta i studien. Nyttjandekravet där det ska framgå i vilken utsträckning dokumentation och forskning ska nyttjas och endast användas till forskningsändamål. Det sista kravet är konfidentialitetskravet, där deltagande personer och skolor ska behandlas anonymt och dokumentationen ska förvaras på ett sätt att obehöriga inte kan ta del av informationen (Vetenskapsrådet, 2002). Aktionsforskningen som genomförts har tagit hänsyn till kraven genom att låta deltagande elever och deras vårdnadshavare skriva under ett dokument där information om forskningens syfte och användning kommunicerats. Genom detta har deltagarna även givit sitt godkännande till deltagandet och därmed samtyckt till

forskningen. Dokumentationen som presenteras i forskningen kommer att presenteras med fiktiva namn för att behålla deltagarna anonyma. All dokumentation har förvarats på ett sätt så ingen utomstående kan ta del av dokumentationen och transkriptionerna. Etikdokumentet som skickades ut till eleverna och dess vårdnadshavare finns bifogat i bilaga 5.

Av alla elever som deltog i studien fanns ett bortfall på 18 elever som inte fick medverka i studien. Dessa elever har blivit inkluderade i arbetsområdet och deltagit i studien fram till dokumentationen, då fick eleverna arbeta i egna grupper som inte dokumenterats och därmed är dessa elever inte en del av resultatet i studien. Däremot har eleverna bidragit till studien genom att dela tankar och reflektioner om lektioner och genomförande. Vi valde även att genomföra videodokumentationen av gruppen i ett enskilt rum för att försäkra oss om att enbart de elever som fått tillåtelse att vara med i studien blev dokumenterade. Elever som inte lämnade in någon påskrift har behandlats som icke medgivande. I nästa avsnitt diskuteras studiens trovärdighet.

3.7 Trovärdighet

Folkesson (2012) menar att en studie måste värderas för att kunskapen studien bidragit med ska kunna användas av andra, därför diskuteras i detta stycke studien tillförlitlighet. Att vår studie utgått från de deltagande skolornas utvecklingsbehov och är framtaget tillsammans med lärarna och elever i studien ökar trovärdigheten för resultatet i studien, då resultat av studien kan ses i kontexten där utvecklingsbehovet är hämtat.

De två skolorna och eleverna som deltagit i studien har haft olika förutsättningar. Totalt deltog fem klasser med ett bortfall på 18 elever, trots bortfallet var klasserna representativa med både kön, språkliga färdigheter och kunskapsnivåer. Även de filmerna som valdes ut i analysprocessen representerar alla olika deltagare. Då eleverna inte var vana att arbeta på detta sätt gjordes även liknande uppgifter innan dokumentationen för att skapa en trovärdig bild över elevernas arbete och kunskaper.

Valet av att placera kameran som en fast punkt vid dokumentationen och filma alla elever i gruppen samtidigt stärker att det inte är vi som forskare som haft makten att välja vilka elever som blivit filmade mest eller vilken situation som blivit dokumenterad. Genom att vi inte deltagit aktivt vid dokumentationen har vi därmed inte haft någon påverkan på vilka elever som pratar mest eller hur eleverna valt att samarbeta för att lösa uppgiften. Detta leder till att vi enligt Folkesson (2012) haft en systematik i dokumentationen vilket styrker tillförlitligheten i studien. Även att vi valt video som dokumentationsverktyg styrker tillförlitligheten då vi kunnat studera och analysera dokumentationen flera gånger, vilket enligt Folkesson (2012) är viktigt för att kunna studera den egna praktiken på ett objektivt sätt.

Däremot har vi haft en relation till eleverna som deltagit i studien då vi även agerat lärare under studien. Detta kan ha påverkat vår förmåga att analysera materialet objektivt. Vi valde därför att analysera och studera dokumentationerna gemensamt. För att skapa ytterligare trovärdighet i studiens resultat har vi enligt Folkesson (2012) presenterat resultatet med utdrag ur det empiriska materialet. Detta leder till att mottagaren själv kan avgöra resultatets trovärdighet. Vår studie har även vad Folkesson (2012) menar med yttre och inre validitet, då forskningen är yrkesrelevant och kan användas av andra lärare. Författaren menar dock att för att forskningen ska kunna vara generaliserbar till andra verksamheter måste mottagaren själv avgöra trovärdigheten gentemot sin egna praktik för att kunna applicera resultatet.

4. Resultat

I detta avsnitt presenteras det resultat som framkommit genom att vi analyserat det empiriska materialet. Analysen har utgått utifrån forskningsfrågorna, hur visar eleverna sin kunskap om elektricitet vid en laborativ naturvetenskaplig uppgift i grupp i årskurs 4 och vilka kunskapskrav i Lgr11 i ämnet fysik kan elever uppfylla vid bedömning av en laborativ naturvetenskaplig uppgift om elektricitet? Ur analysen har det framkommit fyra tydliga kategorier som kan besvara aktionsforskningens första frågeställning. Kategorierna som har framkommit är: diskuterar moment i uppgiften, använder det laborativa materialet, ställer frågor till sina gruppmedlemmar och muntligt eller praktiskt visar ämneskunskaper. Studiens andra frågeställning besvaras inom de presenterade kategorierna. Först presenterar vi hur eleverna visade sin kunskap om elektricitet för att sedan besvara vilket eller vilka kunskapskrav ur Lgr 11 (Skolverket, 2011a) eleverna uppfyller med en direkt bedömning.

4.1 Diskuterar moment i uppgiften

Eleverna i studien visar sin kunskap om elektricitet genom att diskutera olika moment i uppgiften tillsammans med andra elever i gruppen. Att diskutera innebär i detta resultat att eleven antigen själv eller i samspel andra elever diskuterar om något moment i uppgiften, vilket ger djupare eftertanke kring uppgiften och för arbetet med uppgiften framåt. Medan eleverna diskuterar kring uppgiften använder eleverna sig av det laborativa materialet för att peka eller förtydliga något i sina argument i diskussionen. Nedan följer ett flertal exempel som visar prov på när eleverna visar sin kunskap om elektricitet genom att diskutera moment i uppgiften. När eleverna diskuterar moment i uppgiften, blev det tydligt genom den direkta bedömningen att eleverna uppfyller flera olika kunskapskrav vilka presenteras samtidigt som exemplen där de visar kunskapen.

En grupp på fyra elever arbetar med stationen elkedjan där eleverna tillsammans ska lösa flera uppgifter för att till slut kunna koppla ihop elkedjans olika delar till en sluten krets så att ström kan flöda fritt i kretsen. Loi, Axel och Nova samtalar om hur de ska sluta kretsen.

Citat A:

Axel: Vad ska vi göra?

Loi: Vi ska koppla en sluten krets Axel: Vadå omkrets?

Loi: Nej inte omkrets. Eller jo. Man skulle kunna räkna omkrets, men vi ska koppla en sluten krets. Nova: Axel, alla dom här sakerna ska kopplas ihop.

Loi: Mm, och när vi har gjort det. Då kommer summern att låta. För då kan strömmen åka runt. Axel: Jaha, som när vi kopplade lampor?

Loi: Men först måste vi i gruppen ta reda på hur elkedjan fungerar, det står här på lappen. Målet är att

den ska låta.

Loi: Den består av fyra olika delar, summerplatta, pohlhemslådan, hemliga lådan och plankan. Axel: Men varför har vi så många gem? Vänta koppar leder ström. Vi kan använda dom för att koppla

ihop dom där två sakerna.

Axel pekar på summerplattan och den hemliga lådan.

Nova: Det är nog därför vi fått jätte många gem. Nova: Leder inte denna också ström?

Nova lyfter upp en ståltråd och visar för gruppen samtidigt som hon frågar om ståltråden leder ström?

Loi: Här är magneter också, dom leder också ström. Dom kan vi också koppla med.

Eleverna diskuterar om vad det är dem ska göra och kommer under sin diskussion fram till att alla delarna ska kopplas in för att kunna sluta den elektriska kretsen. Eleverna ger varandra också förslag på hur detta skulle kunna göras. Axel lyfter även en liknelse från ett tidigare moment i arbetsområdet där eleverna arbetat med att koppla lampor. Genom att eleverna

diskuterar för dem uppgiften framåt och leder gruppen närmare en lösning på den laborativa uppgiften. Eleverna visar sin kunskap om elektricitet genom att diskutera, i elevernas diskussioner synliggörs med en direkt bedömning att eleverna uppnår flertalet kunskapskrav från Lgr 11. Detta eftersom eleverna i diskussionen visar förståelse för en sluten krets och för vilka material som kan leda ström i kretsen. Genom direkt bedömning uppfyller Loi kunskapskravet att han till viss del för underbyggda resonemang om elektriska kretsar. Detta uppnår Loi genom att han i diskussion förklarar för de andra i gruppen att kretsen måste vara sluten. Loi uppfyller även kunskapskravet om att ha grundläggande kunskap om fysikaliska fenomen och med fysikens begrepp kunna förklara och använda dem i rätt sammanhang. Detta kunskapskrav synliggörs i den direkta bedömningen genom att Loi beskriver och ger exempel på ledande material samt hur de kan användas i uppgiften.

I nästa exempel visar eleverna sin kunskap om elektricitet genom att diskutera om varför en piprensare är en dålig ledare. Eleverna i exemplet har öppnat lådan och kopplat ihop komponenterna på ett sätt de tror fungerar, trots detta låter inte summern.

Citat B.

Tea: Men det är ju som kläder på den där ju. Den röda. Det funkar ju inte med kläder.

Eleven syftar på en piprensare som eleverna använt för att överföra strömmen mellan två brott.

Emilia: Nej det är metall. Titta här det är metall. Aman: I, det är metall i.

Emelia: Ja det är ståltråd. Fast det kanske är för lite. Det kanske är för lite metall för att strömmen ska

kunna gå igenom.

Tea: Ja för det funkar ju inte.

Emilia: Ja vi får nog byta den. Vi testar spikar istället. Elvis byt ut den.

Emilia pekar på piprensaren och uppmanar Elvis att plocka bort piprensaren och sätta dit spikar istället.

Analysen visar att eleverna i diskussionen visar förståelse för att piprensarens kläder inte kan leda ström och att strömmen inte kan komma åt metallen på grund av piprensarens hölje. Analysen visar också att eleverna i diskussionen ger förslag på hur det ska gå vidare i uppgiften och byter ut piprensaren mot flera spikar. Med en direkt bedömning av diskussionen synliggörs det att Tea och Emilia uppfyller kunskapskravet, att de till viss del kan föra underbyggda resonemang om elektriska kretsar. Detta genom att eleverna visar förståelse för att spikar är ett ledande material och att kretsen inte kan slutas eftersom att piprensarens kläder är ett hinder för att elektriciteten skall kunna röra sig igenom kretsen.

I sista exemplet från kategorin där eleverna visat sin kunskap om elektricitet genom att diskutera, arbetar fyra elever med att lösa sista frågan för att få fram den sista siffran till kodlåset.

Citat C:

Elsa: Hur många volt kommer det ur vägguttaget? Maja: Hur många?

Ivan: Hur många volt kommer det ur vägguttaget, jag vet att vi har läst om detta. Erik: Jag tror det är tvåhundra eller någonting. 3000 kanske?

Elsa: 213

Ivan: 3000 i vägguttaget Erik? Det är för mycket. Erik: Nej det var nog elstängsel.

Ivan: men vi skulle ha till vägguttaget. Jag tror det var 230. Man behövde ju inte så mycket Volt inne

till huset.

Erik: Ja det är nog inte mer än 250 Volt.

Eleverna Ivan och Erik visar sin kunskap om elektricitet genom att diskutera hur många volt det finns i ett vägguttag. I en direkt bedömning av diskussionen uppfyller Ivan

kunskapskravet om att kunna diskutera enkla frågor som rör energi, men även kunskapskravet att kunna ge exempel och beskriva fenomen inom fysiken genom att använda fysikens begrepp. Detta uppfyller Ivan genom att kunna diskutera och resonera med Erik om vilket antal volt som är rimligt att det finns i ett vägguttag. Ivan visar även förståelse för vad begreppet volt inom fysiken innebär samt hur olika voltstyrkor används i vardagen.

Denna kategori har visat att elever kan visa sin kunskap om elektricitet genom att diskutera olika moment i en laborativ uppgift. Ur analysen har det även synliggjorts att eleverna genom en direkt bedömning av sina diskussioner uppfyller olika kunskapskrav i fysik för årskurs 6.

4.2 Använder det laborativa materialet

Nästa kategori som blev synlig i analysen var att eleverna med hjälp av det laborativa materialet visade sin kunskap om elektricitet. Detta skedde antigen under tystnad där eleverna enbart arbetade med kroppen och händerna för att exempelvis sluta en krets, eller genom att eleverna använde det laborativa materialet som fanns i uppgiften för att bekräfta eller prova sin egen kunskap.

I det första exemplet för att belysa kategorin arbetar fyra elever med att lösa el-kedjan. Eleverna har precis öppnat upp den hemliga lådan med material som de kan använda för att koppla kretsen. I den hemliga lådan finns olika material och det är inte allt material som går att använda för att sluta kretsen.

Citat D.

Eleven håller upp ett föremål ur lådan och säger till sina kompisar:

Tea: Titta här är tråd och spikar och plast och något mer… är denna metall? Emilia: Vänta jag vet. Vi kan testa om det är metall eller inte med en magnet.

Emilia springer fram till tavlan och hämtar en magnet sedan håller hon magneten i handen och börjar testa materialet i lådan i tur och ordning för att se om det fäster på magneten.

Emilia: Metall, metall… Nej titta den fäster inte så det är inte metall, det är nog plast den kan vi inte

använda.

Emilia lägger materialet som fäster på magneten i en hög på bordet och materialet som inte fäster på magneten lägger hon undan då det inte går att använda till uppgiften.

Ur analysen av detta citat, blev det synligt hur eleverna använder det laborativa materialet samt ett laborativt arbetssätt för att bekräfta sin egen kunskap. Tea ställer en fråga till resterande gruppmedlemmar, ifall ett föremål är gjort av metall. Emilia visar sin kunskap om elektricitet och ledande material genom att hämta en magnet och prova vilka material som fastnar på magneten. Sedan testar Emilia vilka material som är magnetiska och sorterar ut ledande och icke ledande material. I analysen blev de också synligt hur det andra eleverna i gruppen tittar på Emilia under tiden som hon fäster olika material på magneten. Några elever tittar på magneten och nickar när ett material fastnar.

Genom en direkt bedömning när Emilia sorterar materialen i två högar, efter ledande och icke ledande material, blir de tydligt att Emilia uppfyller kunskapskravet om att kunna föra underbyggda resonemang kring elektriska kretsar. Detta genom att Emilia visar förståelse för vilka material som går att använda och inte för att sluta en elektrisk krets. Den direkta bedömningen synliggör också att Emilia uppfyller även kunskapskravet om att kunna se fysikaliska samband eftersom som hon i exemplet tydliggör sambandet mellan magnetism och elektricitet.